Astronomy 101 - Big Numbers

โดย Nick Greene
อัปเดตเมื่อ 02 มีนาคม 2017
จักรวาลของเรามีขนาดใหญ่ ใหญ่กว่าที่เราจะสามารถจินตนาการได้ ในความเป็นจริงระบบสุริยะของเราอยู่นอกเหนือความเข้าใจของพวกเราส่วนใหญ่ในการมองเห็นภาพได้อย่างแท้จริงในสายตาความรู้สึกของเรา ระบบการวัดที่เราใช้ยังไม่สามารถวัดตัวเลขขนาดใหญ่อย่างแท้จริงที่เกี่ยวข้องในการวัดขนาดของจักรวาล ระยะทางที่เกี่ยวข้องและมวลและขนาดของวัตถุที่มีอยู่ อย่างไรก็ตามมีทางลัดเพื่อทำความเข้าใจกับตัวเลขเหล่านี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับระยะทาง


ลองดูที่หน่วยการวัดที่ช่วยให้ความใหญ่โตในมุมมองของจักรวาล

ระยะทางในระบบสุริยจักรวาล
บางทีความเชื่อเดิมของเราเกี่ยวกับโลกว่าเป็นศูนย์กลางของจักรวาล หน่วยวัดแรกของเราตั้งอยู่บนระยะทางโลกของเรากับดวงอาทิตย์ เราห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 149 ล้านไมล์ แต่ง่ายมากที่จะบอกว่าเราเป็นหน่วยดาราศาสตร์ (AU) หนึ่งหน่วย ในระบบสุริยะของเราระยะทางจากดวงอาทิตย์ถึงดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ สามารถวัดได้ในหน่วยดาราศาสตร์เช่นกัน ตัวอย่างเช่นดาวพฤหัสบดีอยู่ห่างจากโลกประมาณ 5.2 AU ดาวพลูโตอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 30 AU "ขอบ" ด้านนอกของระบบสุริยะอยู่ที่ขอบเขตที่อิทธิพลของดวงอาทิตย์อยู่ตรงกลางระหว่างดวงดาว อยู่ห่างประมาณ 50 AU ห่างจากเราประมาณ 7.5 พันล้านกิโลเมตร

ระยะทาง
AU ทำงานได้ดีภายในระบบสุริยะของเราเอง แต่เมื่อเราเริ่มมองไปที่วัตถุที่อยู่นอกอิทธิพลของดวงอาทิตย์ระยะทางจะยากมากในการจัดการทั้งจำนวนและหน่วย

นั่นเป็นเหตุผลที่เราสร้างหน่วยวัดขึ้นอยู่กับระยะทางที่แสงเดินทางในปี เราเรียกหน่วยเหล่านี้ว่า "ปีแสง" แน่นอน ปีแสงเป็น 9 ล้านล้านกิโลเมตร (6 ล้านล้านไมล์)

ดาวฤกษ์ที่ใกล้ที่สุดกับระบบสุริยะของเราเป็นระบบดาวฤกษ์สามดวงที่เรียกว่า Alpha Centauri ซึ่งประกอบด้วย Alpha Centauri, Rigil Kentaurus และ Proxima Centauri ซึ่งใกล้เคียงกัน


Alpha Centauri อยู่ห่างจากโลกประมาณ 4.3 ปีแสง

ถ้าเราต้องการที่จะก้าวไปไกลกว่า "ละแวกใกล้เคียง" ของเรากาแล็กซีเกลียวใกล้เคียงที่สุดคือ Andromeda เมื่อประมาณ 2.5 ล้านปีแสงเป็นวัตถุที่ห่างไกลที่สุดที่เราสามารถมองเห็นได้โดยไม่ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ มีกาแลคซีไม่สม่ำเสมอสองแห่งที่เรียกว่ามีเมฆแมคเจลแลนขนาดใหญ่และเล็ก พวกเขาอยู่ที่ 158,000 และ 200,000 ปีแสงตามลำดับ

ระยะทาง 2.5 ล้านปีแสงมีขนาดใหญ่มาก แต่เพียงแค่ลดลงในถังเมื่อเทียบกับขนาดของจักรวาลของเรา ในการวัดระยะทางที่กว้างขึ้นพาร์เซก (parallax second) ถูกคิดค้นขึ้น พาร์เซกต์ประมาณ 3.258 ปีแสง นอกจากพาร์เซกระยะทางที่ใหญ่ขึ้นจะวัดเป็น kiloparsecs (thousand parsecs) และ megaparsecs (million parsecs)

อีกวิธีหนึ่งเพื่อแสดงจำนวนมากเป็นสิ่งที่เรียกว่าสัญกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ ระบบนี้มีพื้นฐานอยู่บนเลขสิบและเขียนเป็นแบบนี้ 1 × 101 จำนวนนี้เท่ากับ 10 ตัวเล็ก 1 ซึ่งอยู่ทางด้านขวาของ 10 แสดงจำนวนครั้งที่ 10 ใช้เป็นตัวคูณ ในกรณีนี้ครั้งดังนั้นจำนวนเท่ากับ 10 ดังนั้น 1 × 102 จะเหมือนกันกับ 1 × (10 × 10) หรือ 100 วิธีง่ายๆในการคิดตัวเลขเลขที่ทางวิทยาศาสตร์คือการเพิ่มจำนวนศูนย์เดียวกันที่ สิ้นเป็นจำนวนน้อยที่ด้านขวาของ 10

ดังนั้น 1 × 105 จะเป็น 100,000 ตัวเลขขนาดเล็กสามารถเขียนด้วยวิธีนี้เช่นกันโดยใช้พลังงานเชิงลบ (จำนวนทางด้านขวาของ 10) ในกรณีนี้จำนวนจะบอกจำนวนที่ย้ายจุดทศนิยมไปทางซ้าย ตัวอย่าง: 2 × 10-2 เท่ากับ 0. 02

https://www.thoughtco.com/astronomical-numbers-3071084